ИСТИНА

Разработка и апробация сенсорных материалов нового поколения на основе нанокристаллических полупроводниковых оксидов SnO2, ZnO, In2O3 и квантовых точек CdSe, обеспечивающих чувствительность нанокомпозитов к токсичным и взрывоопасным газам NH3, H2S, NO2, CO при температурах близких к комнатной в условиях подсветки маломощным источником. Решаемые задачи: • Разработка методики синтеза нанокристаллических полупроводниковых оксидов n-типа проводимости SnO2, ZnO и In2O3 с величиной удельной поверхности 50-100м2/г методом химического осаждения из коллоидных растворов. • Разработка методики получения квантовых точек CdSe размером 2-6 нм из коллоидных растворов и их иммобилизации на поверхности нанокристаллических оксидов SnO2, ZnO и In2O3. • Исследование состава, кристаллической и локальной структуры сенсибилизированных нанокомпозитов комплексом инструментальных методов с нанометровым разрешением. • Исследование электрофизических и фотоэлектрических свойств сенсибилизированных нанокомпозитов комплексом методов, в том числе спектроскопией импеданса в условиях контролируемой атмосферы (in operando). • Моделирование процессов взаимодействия газов с нанокомпозитами в условиях воздействия света при комнатной температуре. • Создание экспериментальных образцов газовых сенсоров на основе сенсибилизированных нанокомпозитов с чувствительностью к токсичным и взрывоопасным газам NO2, NH3, H2S, CO на уровне ПДК рабочей зоны при температуре близкой к комнатной в условиях подсветки.

Настоящее исследование направлено на разработку и апробацию сенсорных материалов нового поколения на основе широкозонных нанокристаллических полупроводниковых оксидов SnO2, In2O3 и ZnO, сенсибилизированных квантовыми точками узкозонных полупроводников CdSe и CdTe, для создания газовых сенсоров, работающих без нагревания при комнатной температуре в условиях освещения. За отчетный период изучены фотоэлектрические и сенсорные свойства сенсибилизированных материалов, полученных на втором этапе в МГУ имени М.В.Ломоносова и в Институте физики полупроводников имени В.Е.Лашкарева НАН Украины, г. Киев. На основе сенсибилизированных материалов созданы лабораторные прототипы полупроводниковых газовых сенсоров резистивного типа. Измерены основные сенсорные характеристики материалов при детектировании токсичных загрязнителей воздуха CO, NH3, NO2 и H2S на уровне ПДК рабочей зоны в условиях подсветки. Получены новые результаты, демонстрирующие перспективность сенсибилизированных материалов для создания полупроводниковых газовых сенсоров резистивного типа, работающих при комнатной температуре.